Mehr Mittel für das Sonnenfeuer

Das Forschungszentrum Karlsruhe erhält 3,5 Millionen Euro zusätzliche Finanzmittel zur Entwicklung von neuen Technologien für die Kernfusion. Die Mittel kommen vom Bundesministerium für Bildung und Forschung im Rahmen einer Vereinbarung der Europäischen Union mit Japan.

Sie betreffen Forschungsarbeiten, die über das Projekt ITER, das internationale Fusionsexperiment in Cadarache/Frankreich, weit hinausgehen. Das Forschungszentrum entwickelt auf dieser Grundlage das zentrale Element einer Neutronenquelle sowie hochtemperatur-supraleitende Stromdurchführungen für supraleitende Magnete.

Die Vereinbarung zwischen der Europäischen Union und Japan sieht vor, in der Kernfusion einen breiteren, über das Fusionsexperiment ITER hinausgehenden Weg zu beschreiten (den so genannten „Broader Approach“). Dabei werden parallel zum Aufbau von ITER schon Technologien für ein nachfolgendes Demonstrations-Fusionskraftwerk (DEMO) vorangetrieben.

Ein wesentliches Element dieser Vereinbarung ist der Aufbau der Neutronenquelle IFMIF (International Fusion Materials Irradiation Facility). IFMIF ist ein Milliardenprojekt, das zur Erforschung von Werkstoffen für DEMO unverzichtbar ist. Das Forschungszentrum entwickelt hierzu das Herzstück der Anlage, die so genannte Hochflusszelle, in der miniaturisierte Materialproben über mehrere Jahre mit Neutronen bestrahlt und damit den absehbaren Bedingungen in einem Fusionskraftwerk ausgesetzt werden. Nach erfolgreichen Vorarbeiten stellt das Ministerium nun die Mittel zur Verfügung, um die Zelle zur Fertigungsreife zu entwickeln. Begleitend dazu wird im nächsten Jahr ein experimenteller Heliumkreislauf aufgebaut, um ein Modell der Zelle (im Maßstab 1:1) unter simulierten Betriebsbedingungen Funktionstests zu unterziehen.

Das zweite mit den Sondermitteln geförderte Vorhaben ist die fertigungsreife Entwicklung einer hochtemperatur-supraleitenden Stromzuführung zu supraleitenden Magneten für eine japanische Fusionsanlage, die im Rahmen des „Broader Approach“ aufgerüstet wird. Die Hochtemperatur-Supraleitung hat den Vorteil deutlicher Energieeinsparung, weil die Kühltemperatur nur bei rund 80 Kelvin (-193 Grad Celsius) liegt – im Vergleich zu 4 Kelvin (-269 Grad Celsius) bei klassischen (Tieftemperatur-) Supraleitern.

Das Forschungszentrum Karlsruhe ist Mitglied der Helmholtz-Gemeinschaft, die mit ihren 15 Forschungszentren und einem Jahresbudget von rund 2,1 Milliarden Euro die größte Wissenschaftsorganisation Deutschlands ist. Die insgesamt 24000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter der Helmholtz-Gemeinschaft forschen in den Bereichen Struktur der Materie, Erde und Umwelt, Verkehr und Weltraum, Gesundheit, Energie sowie Schlüsseltechnologien.